设计描述：

文档包括:
说明书一份，49页，约19000字

CAD版本图纸，共7张

主要内容和要求（宋体五号，行间距单倍行距）
主要内容：
1. 设计并制作一个太阳能灌溉系统；
2. 系统采用AVR单片机作为系统主机，太阳电池作为系统的主要能源，并应用变频逆变技术将太阳电池所产生的直流电转化为380伏
交流电，供给水泵使用；
3. 为了使太阳电池能够获得最大效能，太阳电池将安放在一个能自动跟踪阳光变化的活动平台上，保证了系统的有效运行，也节约了系统的成本；
4. 系统应该具有三种以上工作模式，分别适应无阳光、阳光充裕、阳光不足等情况下的工作，系统能够自动进行切换；
5. 系统总体成本控制在9000元以下，保证系统具有向市场推广的经济价值；
6. 系统水泵扬程至少保证25米以上、吸程在15米以上，出水量在5m3/H；
7. 为了保证系统安全有效地运行，系统中必须有过流、过压、欠压保护设计。
主要要求：
1. 制作出实物进行演示；
2. 完成1万字毕业设计论文；
3. 完成1号机械设计图纸一张、零件图纸两张，控制系统设计图三张；
4. 设计出的系统能够安全、高效运行一个月以上。主要参考资料（具体格式以规范化要求规定为准）
[1].战福忠，光伏供电系统的最优控制.1992年
[2].余世杰，何慧若.光伏水泵系统.2000年
[3].姚帮松. 湖南省山丘区实施雨水集蓄，建立生态灌溉体系的思考.2005年
[4].张新华，廖志凌，杨孟雄.独立光伏发电系统中双向转换器的软启动策略.2009年
[5].沈辉，曾祖勤 太阳能光伏发电技术 2005
[6].冯垛生 ，宋金莲 太阳能发电原理与应用 2007
[7].崔容强，赵春江，吴达成 并网太阳能光伏发电系统2007
[8].车孝轩 太阳能光伏系统概论2007
[9].王长贵，王斯成 太阳能光伏发电实用技术2005
[10].王君一，徐任学 太阳能利用技术2008

太阳能灌溉系统设计

摘  要：本系统主要是针对我国缺水地区农作物灌溉困难而研发的，系统采用AVR单片机为系统主机，利用太阳能电池板将太阳能转变为电能对太阳能蓄电池进行充电，再将蓄电池内的低压直流电通过逆变和变频转换成交流高压电输出，驱动水泵进行灌溉。本系统采用了市电并网技术，可分别适应无阳光、阳光充裕、阳光不足等情况下的工作，并实现自动切换功能。为了保证系统安全有效地运行，系统还做了过流、过压、欠压保护的设计。
关键词：灌溉系统；太阳能；电池板；蓄电池

The Design of Solar-Powered Irrigation System

Abstract: This system, which employs AVR microcontroller as its mainframe system, transfers solar energy into electric power through solar panel to get the solar battery charged, and then the low-voltage direct current within the storage battery, through invertion and frequency conversion, gets transferred into exchange high-voltage electric to drive the water pump to do irrigation, is mainly developed to overcome difficulties of crop irrigation in arid land in China. The system, which can also implement automatic switchover function, adopts power grid technology to adapt to the circumstances of no sunlight, sunlight abundance and sunlight shortage etc. What’s more, the system gets designed with over-current, over-voltage and under-voltage production to ensure it operates smoothly, effectively and efficiently.  
Key words: irrigation systems; solar energy; panels; battery

                          
目    录

摘要 1
关键词 1
1  前言 1
2  灌溉系统创意设计与方案 2
2.1  太阳能变频灌溉系统一般组成 2
2.2  太阳能变频灌溉系统整体方案 3
3  太阳能变频灌溉硬件设施的选择 3
3.1  水泵 3
3.2  逆变器的选择 4
3.3  变频器的选择 4
3.4  太阳能电池组件及工作原理 5
3.5  太阳能电池板发电受影响因素 7
3.5.1  方位角 7
3.5.2  倾斜角 7
3.5.3  阴影对发电量的影响 7
3.5.4  温度影响 8
3.6  蓄电池的选择 9
3.6.1  计算 9
3.6.2  性能特点 9
4  太阳能变频灌溉电路硬件选择 10
4.1  处理器的选择  10
4.2  处理器与其他单片机相比较 11
4.3  产品特性 11
4.4  引脚配置图与说明 12
4.5  ATMEGA128 14
4.6  单片机控制部分电路设计 15
5  电源电路设计 16
6  蓄电池电压检测电路设计 16
7  太阳能极板电压检测电路设计 17
8  主控板硬件实物图 17
9  太阳光跟踪系统 18
9.1  太阳能电池板的机械结构 18
9.2  电机的选择 18
9.2.1  步进电机 18
9.2.2  伺服电机 19
9.2.3  涡轮蜗杆电机 19
9.3  太阳光跟踪 19
10  市电与光伏电切换 21
11  PWM的产生 21
11.1  软件生成PWM 21
11.2  硬件生成PWM 23
12  总结. 25
参考资料 26
致谢 27
附录 27